高次脳機能におけるRab35の生理機能とその制御機構の解明

• Project/Area Number: 19J40272
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 前島 郁子 群馬大学, 生体調節研究所, 特別研究員(RPD) (90726613)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 細胞内輸送因子 / Rab / 中枢神経系 / 高次脳機能 / メンブレントラフィック

Outline of Research at the Start

Rab35 はリサイクリング経路の選択的輸送制御をはじめ多様な機能をもつ多機能因子である. なかでも神経系においてRab35 が多彩な機能を持つことが培養細胞などによる研究から明らかにされつつある. Rab35 が神経変性疾患に関与することも示唆されているが, これまで哺乳動物個体におけるRab35 の生理機能は明らかにされていない. そこで, 本研究では神経系特異的Rab35 欠損マウスを活用し, 哺乳動物個体の高次脳機能におけるRab35 の生理機能とその制御機構および神経疾患との関連解明を目指す.

Outline of Annual Research Achievements

メンブレントラフィックの中心的制御因子であるRabファミリータンパク質は、輸送小胞の出芽・移動・融合を制御することで積荷因子の細胞内の適切な目的地への供給を可能にしている。60種類以上ある哺乳類のRabの中でも、Rab35は選択的リサイクリング経路の制御に加え、細胞分裂、細胞移動、アクチン重合、免疫シナプス形成など様々な機能を持つことが知られている。なかでも神経系においてRab35が神経突起伸長、神経伝達物質の放出やエクソソーム分泌など様々な神経機能に関与することが報告されている。また、近年ではRab35が癌や神経変性疾患に関与する可能性が示唆されているが、これまで哺乳動物個体におけるRab35の生理機能は明らかにされていない。そこで、本研究課題では各種神経系特異的 Rab35欠損マウスを作製・活用し、哺乳動物個体の脳構造および高次脳機能における
Rab35の生理機能とその制御機構の解明を目指す。
前年度はRab35欠損が与える脳組織形態と機能への影響を調べるために、脳領域特異的なコンディショナルノックアウトマウスの脳組織形態の観察と行動機能解析実験を行い、組織形態と脳機能の一部に異常を認めた。今年度は得られたノックアウトマウスの表現型に関して、分子メカニズムを解明するために質量分析による関連脳領域のタンパク質発現の変動解析を行った。その結果、組織形態異常に関係する候補タンパク質を得ることに成功した。今後、より詳細な分子メカニズムの解析を行うことでRab35が脳組織形成に果たす役割を明らかにする。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] 低分子量GTPase Rab35の神経発生における機能解析 (2020)
  • Author(s): 前島郁子, 原太一, 塚本智史, 古泉博之, 川内健史, 阿久澤共子, 平井里香, 小林久江, 磯部いの八, 榎本 和生, 小迫英尊, 佐藤 健
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会
  • Invited
• [Presentation] 低分子量GTPase Rab35の生理機能解析 (2019)
  • Author(s): 前島郁子, 古泉博之, 阿久澤共子, 平井里香, 小林久江, 磯部いの八, 榎本和生, 原太一, 佐藤健
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会